一种精准加热防冻防渗渠道制造技术

本实用新型专利技术涉及一种精准加热防冻防渗渠道，包括渠床和渠堤，渠床的衬砌结构自表面向下依次包括混凝土预制块层、水泥砂浆层、保温板层、水泥细沙垫层和渠床土基层，渠堤上设置有自动加热控制装置，保温板层分为加热区和普通保温区，普通保温区位于加热区的两侧，自动加热控制装置包括温湿度测控传感器和温控箱，温湿度测控传感器与温控箱信号连接，温湿度测控传感器设置在渠床土基层内，温控箱与加热区电连接。本实用新型专利技术的有益效果为：实时加热、精准调控、预防冻胀破坏的同时还能减少能耗，大大延长渠道的使用寿命，降低工程运行维护费用，在提高灌区水利用系统的同时降低工程投资，提高投资效率。

Precise heating antifreezing and anti-seepage channel

The utility model relates to a precise heating antifreezing seepage channels, including canal bed and embankment, the lining structure of canal bed from the surface down comprises precast concrete layer, cement mortar, insulation board layer, cement sand cushion and canal bed soil base, embankment is provided with an automatic heating control device, insulation board the layer is divided into a heating zone and common heat preservation area, on both sides of common heat preservation area is located in the heating zone, automatic heating control device comprises a temperature and humidity measuring sensor and a temperature control box, temperature and humidity sensor is connected with the temperature control box signal, measurement and control of temperature and humidity sensor is arranged in the canal bed soil base, and the heating zone temperature control box is electrically connected. The utility model has the advantages of real-time heating, precise control and prevention of frost heaving damage while reducing energy consumption, prolonging the service life of the channel greatly, reduce the project operation and maintenance costs, improve water use in irrigation system and reduce project investment and improve the investment efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种精准加热防冻防渗渠道
本技术属于渠道防护
，具体涉及一种精准加热防冻防渗渠道。
技术介绍
防冻、防渗是在季节性冻土地区农田灌溉引水渠道在满足灌溉用水量的前提下，从运行的角度要重点解决的两个技术问题。渠道冻胀破坏会影响过水能力甚至彻底破坏渠道，渠道渗漏使输送水量损失，降低渠系水利用系数。冻胀和渗漏是相互影响的。冻胀会引起渠道衬砌结构层中防渗措施的损坏，使渠道渗透量增大；渗漏会使渠床地基土的含水量增大，加巨冻胀破坏。传统的渠道防冻胀的技术措施可归纳为工程措施和管理措施两类。其中工程措施包括：①正确规划布置渠道，尽可能使渠底高出地下水位的距离不小于冻层深度加地下水水位对冻层不发生显著影响的临界深度；②置换渠床土壤，如用砂砾料置换冻胀性基土；③铺设排水系统，如地下水埋深大于工程设计冻土深度时，在渠底每间隔10～20米，设置一个盲井，以利于基土层排水；④设置保温层，如对大型渠道在防渗层下铺设硬质泡沫塑料保温板；⑤合理选择衬砌形式，如断面采用弧底梯形、小型渠道采用U形等，衬砌形式采用混凝土预制板或现浇混凝土板等。传统的防止渠道渗漏的技术措施包括改善土壤透水性措施、防渗护面措施和化学材料防渗措施等，其中渠道防护面材料有刚性材料(如混凝土、沥青混凝土等)、膜料(如塑料薄膜)、复合材料(如复合土工膜),其中复合土工膜在近年来用的较多。传统的技术中往往是将相互有关联的防冻和防渗问题分别采取措施来防治。这些防冻、防渗措施，在一定程度上缓解了冻胀破坏的程度，也比较有效的减小了渠道的渗漏损失，但无法根本的解决冻胀破坏和渠道渗漏，使得冻胀破坏和渠道渗漏仍然是现在北方寒冷地区农业灌区渠道的主要病害，是降低灌溉效率，减少渠道使用寿命的主要因素。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的上述问题，本技术提供了一种可实时加热、精准调控、减小能耗、降低工程运行维护费用、提高灌区水利用系数，且对生态环境不会造成破坏的精准加热防冻防渗渠道。本技术所采用的技术方案为：一种精准加热防冻防渗渠道，包括渠床和渠堤，所述渠床的衬砌结构自表面向下依次包括以下层结构：混凝土预制块层、水泥砂浆层、保温板层、水泥细沙垫层和渠床土基层，所述渠堤上设置有自动加热控制装置，所述保温板层分为加热区和普通保温区，所述普通保温区位于所述加热区的两侧，所述自动加热控制装置与所述加热区电连接。进一步的，所述自动加热控制装置包括温湿度测控传感器和温控箱，所述温湿度测控传感器埋设在所述渠床土基层内，所述温湿度测控传感器与所述温控箱信号连接，所述温控箱与所述加热区电连接。进一步的，所述加热区包括阴坡加热区、阳坡加热区和渠底加热区，所述渠底加热区设置在所述所述渠床底部，所述阴坡加热区和所述阳坡加热区分别设置在所述渠底加热区的左侧和右侧。进一步的，所述加热区沿所述渠床长度方向每隔100米设置一个加热控制单元，每个所述加热控制单元内设置一台所述温控箱，每个所述加热控制单元内每隔10米设置一个加热子单元，每个加热子单元均与所述温控箱电连接。进一步的每个所述加热子单元中所述阴坡加热区、所述阳坡加热区和所述渠底加热区对应的所述渠床土基层内均设置有所述温湿度测控传感器。进一步的，所述渠堤每隔100米设置一个用于容纳所述温控箱的温控配电井，所述温控配电井位于地面以下为竖直布置结构。进一步的，所述加热区内的保温板采用自加热保温板，所述普通加热区内的保温板采用普通保温板。进一步的，所述普通保温板由挤塑板或聚苯板制成，所述自加热保温板由挤塑板或聚苯板为母材表面复合加热元件制成。进一步的，所述水泥细沙垫层的水泥与细沙混合比为1:9，进一步的，每个所述温控箱均与中控室通过光缆连接。进一步的，所述混凝土预制块层和所述保温板层厚度均为60～80米米。进一步的，所述水泥砂浆层和所述水泥细沙垫层的厚度均为30米米。本技术的有益效果为：1、本技术采用导热系数小的保温板，有效减慢渠床地基土与大气的热交换。2、本技术通过自动加热控制装置及时给渠底地基土补充热量，使其温度保持在冻结温度以上，彻底防止冻胀变形，配合中控室和温控箱的自动控制可以实现实时加热、精准调控、预防冻胀破坏的同时还能减少能耗。3、本技术的精准加热防冻防渗渠道是北方严寒地区从根本上防止冻胀破坏的技术革新，可以大大延长渠道的使用寿命，降低工程运行维护费用，在提高灌区水利用系统的同时降低工程投资，提高投资效率。4、本技术设置有水泥细沙垫层，采用水泥和细沙混合，可防止只有细沙时细沙遇水容易发生滑坡的问题。5、本技术不需要在渠底冻土范围内进行置换土料，可减少由于置换土料对生态环境造成的难以修复的破坏。附图说明图1是本技术一种精准加热防冻防渗渠道的横断面结构示意图；图2是本技术一种精准加热防冻防渗渠道的结构示意图。图中：1、水泥细沙垫层；2、保温板层；3、水泥砂浆层；4、混凝土预制块层；5、加热元件；6、温湿度测控传感器；7、温控配电井；8、温控箱；9、中控室；100、渠底加热区；200、阳坡加热区；300、阴坡加热区；400、普通保温区。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本技术所保护的范围。如图1和图2所示，本技术提供了一种精准加热防冻防渗渠道，包括渠床和渠堤，渠床的衬砌结构自表面向下依次包括C20混凝土预制块层4、米7.5水泥砂浆层3、保温板层2、1：9水泥细沙垫层1和渠床土基层，渠床土基层的上面铺设1：9水泥细沙垫层1，1：9水泥细沙垫层1采用水泥与细沙混合比为1：9，防止细沙层遇水而容易发生滑动的情况，1:9水泥细沙垫层1和米7.5水泥砂浆层3之间铺设一层保温板层2，保温板层2分为加热区和普通加热区400，普通加热区400位于加热区的左右两侧，加热区包括阴坡加热区300、阳坡加热区200和渠底加热区100，渠底加热区100为渠道底部1/3范围，阳坡加热区200和阴坡加热区300分别设置在渠底加热区100的左侧和右侧，加热区使用的保温板为自加热保温板，普通保温区400使用的保温板为普通保温板，普通保温板采用挤塑板或聚苯板，自加热保温板以挤塑板或聚苯板为母材表面复合加热元件制成，米7.5水泥砂浆层3上面铺设C20混凝土预制块层4，保温板层2内保温材料之间采用两道专用胶带粘结密实，形成渠道整体防渗层；C20混凝土预制块层4厚度为60～80米米，米7.5水泥砂浆层3厚度为30米米，保温板层2厚度为60～80米米，1:9水泥细沙垫层1厚度为30米米。渠堤上设置有自动加热控制装置，自动加热控制装置包括温湿度测控传感器6和温控箱8，温湿度测控传感器6与温控箱8信号连接，温控箱8与加热区中的阴坡加热区300、阳坡加热区200、渠底加热区100和中控室9均电连接。加热区沿渠道长度方向每隔100米设置一个加热控制单元，每个加热单元控制单元内设置一台温控箱8，每个加热控制单元内每隔10米设置一个加热子单元，每个加热子单元均与温控箱8电连接，每个加热子单元中阴坡加热区300、阳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精准加热防冻防渗渠道，包括渠床和渠堤，其特征在于：所述渠床的衬砌结构自表面向下依次包括以下层结构：混凝土预制块层(4)、水泥砂浆层(3)、保温板层(2)、水泥细沙垫层(1)和渠床土基层，所述渠堤上设置有自动加热控制装置，所述保温板层(2)分为加热区和普通保温区(400)，所述普通保温区(400)位于所述加热区的两侧，所述自动加热控制装置与所述加热区电连接。

【技术特征摘要】
1.一种精准加热防冻防渗渠道，包括渠床和渠堤，其特征在于：所述渠床的衬砌结构自表面向下依次包括以下层结构：混凝土预制块层(4)、水泥砂浆层(3)、保温板层(2)、水泥细沙垫层(1)和渠床土基层，所述渠堤上设置有自动加热控制装置，所述保温板层(2)分为加热区和普通保温区(400)，所述普通保温区(400)位于所述加热区的两侧，所述自动加热控制装置与所述加热区电连接。2.根据权利要求1所述的精准加热防冻防渗渠道，其特征在于：所述自动加热控制装置包括温湿度测控传感器(6)和温控箱(8)，所述温湿度测控传感器(6)埋设在所述渠床土基层内，所述温湿度测控传感器(6)与所述温控箱(8)信号连接，所述温控箱(8)与所述加热区电连接。3.根据权利要求2所述的精准加热防冻防渗渠道，其特征在于：所述加热区包括阴坡加热区(300)、阳坡加热区(200)和渠底加热区(100)，所述渠底加热区(100)设置在所述渠床底部，所述阴坡加热区(300)和所述阳坡加热区(200)分别设置在所述渠底加热区(100)的左侧和右侧。4.根据权利要求3所述的精准加热防冻防渗渠道，其特征在于：所述加热区沿所述渠床...

【专利技术属性】
技术研发人员：许健，
申请(专利权)人：许健，
类型：新型
国别省市：甘肃,62